Электрохимическое интегрирующее устройство

 

ОПИСAНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.09.75 (21) 2171476/24 с присоединением заявки № (23) 11рноритет— (51) М. Кл.

606 С1 7/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 25.03.77.Бюллетень № 11 (53) УДК 681 3З5 (088.8) (45) Дата опуоликования описания 10.06.77 (72) Авторы изобретения

Б. И. Ильин, B Я. Бартенев, В. И. Минаев и В. В. Скобелицын (71) Заявитель (54) З11ЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ИНТЕГРИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам для интегрироьания электрических величин, и может быть использовано во времязадаюших устройствах, т енераторах инфранизкой частоты, делителях частоты, широтноимпульсных и время — имгульсных преобразоEBTeJIRx, счетчиках количества электричества, дозаторах.

Известно электрохимическое устройство, содержашее электрохимический интегратор с двумя рабочими электродами (l j.

Наиболее близким к предлагаемому является электрохи11ическое .1нтегривуlоlцее уст ройство, содериа1пее электрохимический твер-15 дофазный интегратор с двумя рабочими электродами, один нз которых подключсн к источнику тока, и пороговый блок (2), Однако такое устройство обладает ограниченным диапазоном интегрирования, так как 20 пороговый блок подключен непосредст венно к электрохимическому интегратору дискретного действия. Пороговый блок рассчитан на фиксированное значение напряжения срабатывания в момент отсечки интегра-25 тора. При этом предполагается, что напряжение несрабатывания порогового блока, соответствуюшее напряжению на электродах интегратора до момента отсечки, значительно меньше, чем напряжение срабатывания.

С увеличением тока напряжение на электродах интегратора в процессе Фарадеевского переноса заряда интегратора (до момента отсечки) увеличивается, приближаясь к напряжению, при котооом срабатывает пороговый блок, а при очень больших токах монтет достигать величин, значительно превышаюших напряжение срабатывания порогового блока, что приводит к наоушению работоспособности устройства в целом.

Белью изобретения является оасширение диапазона интегрирования.

Это достигается тем, что устройство содержит сумматор, инвертор и нагрузочный эгемент, соединенный c0 BTcpblM рабочим электродом электрохимического твердофазного интегратора, выход которого соединен с одним входом сумматора, второй вход сумматора через инвертор соединен с нагрузоч551658

Предельное значение напряжения отсечки

ЭТИ также зависит от силы тока, Оно растет с увеличением тока по закону: где Доте zpp*(p) — предельное напряжение отсечкй при Э = 3 мА;

Rîòñ и педанса ЭТИ на предельном участке отсечки.

U3=-ки =- кдй

7 (б) где Q — величина циклируемого заряда

ЭТИ, мКл; — время заряда; 45

Э„,о„— максимальный ток через ЭТИ, мА; м — постоянная ЭТИ, мА ° с„

Анализ уравнения (1) показывает, что при токах, превышающих 3 пр.А второе слагаемое изменяется мало по сравнению с первым. В результате этого при ) 3 пр.A напряжение на электродах ЭТИ с достаточной степенью точности можно описать уравнением:

55 э о и о где ным элементом, а выход сумматора соединен со входом порогового блока.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого электрохимического интегрирующего устройства. 5

Электрохимическое интегрирующее устройство содержит электрохимический трехфазный интегратор (ЭТИ) 1 с двумя рабочими электродами, во входную интегрирующую цепь которого включен нагрузочный элемент 2, в качестве которого может быть применен резистор, диод и т.п. Интегратор 1 подключен к одному из входов сумматора 3.

К другому входу сумматора через инвертор4 подключен нагрузочный элемент. Выход сум- матора подключен ко входу порогового блока 5. Напряжение на рабочих электродах электрохимического твердофазного интегратора в процессе его разряда (до момента отсечки) зависит от силы тока. Эту зависимость можно приближенно описать следующим уравнением где U — напряжение на рабочих электродах ЭТИ, мВ;

R> — активная составляющая импеданса ЭТИ, Ом; 30

Ь вЂ” постоянный для конкретной конструкции коэффици".нт, мв ЭТИ;

J — ток через ЭТИ, мА;

)„А — предельный ток через ЭТИ (для пр. А заданной конструкции величина 86 постоянная), мА.

Максимальный ток через ЭТИ находится из условия:

V — постоянное напряжение, мВ;

Я вЂ” добавочное сопротивление ЭТИ

4 при Э-З„

Q . =у +ь отс. пред отс. пред(о) отс.„ (4) С момента подключения источника электрического сигнала ко входу ЭТИ через него и через нагрузочный элемент 2 начинает протекать ток, создавая на них падение напряжения соответственно U и 0

U =Ю„+U

C5) где Р— сопротивление нагрузочного элемента, например резистора.

По окончании разряда ЭТИ напряжение на его электродах резко увеличится до величины (U +50 ), где ЬU — приращение падения напряжения на электродах ЭТИ за счет увеличения сопротивления ЭТИ в момент отсечки. Напряжение с ЭТИ подается на один вход сумматора 3. На другой вход сумматора подается напряжение с нагрузочного элемента 2 через инвертор 4. Величина этого напряжения равна где К вЂ” коэффициент усиления инвертора.

С выхода сумматора 3 напряжение подается на пороговый блок 5. Величина этого напряжения равна

Величина К и A выбираются такими, чтобы выполнялось следующее соотношение:

R;кл =O (В)

В данном случае величину напряжения срабатывания порогового блока 5 можно выбрать постоянной, не зависящей от протекающего через ЭТИ тока, что позволяет расширить диапазон интегрируемых токов.

Величина приведенной активной составляющей импеданса ЭТИ- Я„с температурой изменяется. При уменьшении температуры R ц — увеличивается, а при увеличении — уменьшается. Для расширения диапазона рабочей температуры интегрирующего устройства нагрузочный элемент выбирается термозависимым, например, термистор.

Таким образом, предлагаемое электрохимическое интегрирующее устройство по сравнению с известным интегрирующим уст551658 од

Вх

Составитель Л. Снимщикова

Редактор О. Стенина Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 126/27 Тираж 902 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ройством позволяет расширить пределы интегрирования, что дает возможность расширить сферу применения его в различных функциональных блоках вычислительной техники. Так, например, предложенное интегри- 5 рующее устройство с ЭТИ дискретного действия типа ИДТ-1 позволяет расширить пределы интегрирования по току в 10-50 раз.

lO

Формула изобретения

Электрохимическое интегрирующее устройство, содержащее электрохимический твердофазный интегратор с двумя рабочими элект- р родами, один из которых подключен к источнику тока, и пороговый блок, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона интегрирования, оно содержит сумматор, инвертор и нагрузочный элемент, соединенный со вторым рабочим электродом электрохимического твердофазного интегра.тора, выход которого соединен с одним входом сумматора, второй вход сумматора через инвертор соединен с нагрузочвым элементом, а выход сумматора соединен со входом порогового блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 268027, М.Кл (06 Q 7/18, 1968.

2, Авторское свидетельство СССР № 344460, М.Кл С 06 С 7/18, 1971 (прототип).